電解液的用量對(duì)鋰電池性能有哪些影響

來源：存能電氣  日期：2019-08-12 10:34  瀏覽量：次

　　電解液的用量對(duì)鋰電池性能有哪些影響？鋰離子電解液對(duì)于密封電池來說，多了容易出現(xiàn)漏液。首次效率影響不大。但是會(huì)減少壽命。注液量少了，電解液的電阻相對(duì)增大，會(huì)影響首次的效率，也會(huì)降低壽命。電解液中的水含量主要影響鋰電池的傳輸和電極活性物質(zhì)的活性，降低容量和壽命。

　　電解液的用量對(duì)鋰電池性能有哪些影響？

　　電解液作為鋰離子遷移和電荷傳遞的介質(zhì)，為確保活性物質(zhì)得到充分應(yīng)用，要求電芯卷芯各空隙充滿電解液。各正極材料壓實(shí)密度不一樣，對(duì)電解液量的需求互有差異。一般情況是壓實(shí)密度大的鈷酸鋰正極材料電解液的需求小，壓實(shí)密度低的三元和錳酸鋰正極體系電池電解液需求最大。

　?。?）電解液量對(duì)鋰電池容量的影響

　　容量隨著電解液量的增加而增加，容量最好的鋰電池是隔膜剛好浸潤?？梢婋娊庖毫坎粔?，正極片浸潤不充分，隔膜未浸潤，導(dǎo)致內(nèi)阻偏大，容量發(fā)揮較低。電解液量的增加有利于充分利用活性物質(zhì)的容量。由此說明，鋰電池容量與電解液量有較大關(guān)系，電池容量隨著電解液量的增加而增加，但最后基本趨于恒定。

　　（2）電解液量對(duì)鋰電池循環(huán)性能的影響

　　電解液量較少，導(dǎo)電率降低，循環(huán)后內(nèi)阻增大快，加速鋰電池局部電解液的分解或揮發(fā)，是電池循環(huán)性能的惡化速度逐漸加快。電解液過多導(dǎo)致電芯的副反應(yīng)也相對(duì)增加，產(chǎn)氣量較多，導(dǎo)致電芯的循環(huán)性能下降。再者電解液過量也浪費(fèi)。由此可見電解液量對(duì)鋰電池的循環(huán)性能影響非常明顯，電解液過少或過多，都不利于電池的循環(huán)性能。

　?。?）電解液量對(duì)鋰電池安全性能的影響

　　電池的安全性能好主要是使用過程中不出現(xiàn)鼓殼和爆炸。鋰電池爆炸的其中一個(gè)原因就是注液量達(dá)不到工藝要求。當(dāng)電解液量過少時(shí)，電池內(nèi)阻大，發(fā)熱多。溫度升高導(dǎo)致電解液迅速分解產(chǎn)氣，隔膜融化，造成電池氣脹短路爆炸。當(dāng)所采用的電解液與正負(fù)極材料發(fā)生副反應(yīng)產(chǎn)氣量過多時(shí)，可以通過添加適量的電解液浸潤劑來減少電解液加入量，從而降低產(chǎn)氣過多的問題，提高電池安全性。而當(dāng)電解液量過多時(shí)，充放電過程產(chǎn)生的氣體量大，電池內(nèi)部壓力大，殼體破裂，引起電解液泄露。電解液溫度較高時(shí)，遇到空氣而著火。

　　電解液是鋰離子電池不可或缺的重要組成部分，是鋰離子電池獲得高電壓、高能量密度、高循環(huán)性能等優(yōu)點(diǎn)的必備條件。電解液的量對(duì)于鋰電池的電化學(xué)性能、安全性能都有重要的影響，過多或過少都是不合適的，需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)確定與正負(fù)極材料、隔膜相適應(yīng)的電解液量。

　　鋰離子電池電解液的性能要求

　　(1)離子電導(dǎo)率高，一般應(yīng)達(dá)到10-3～2*10-3S/cm;鋰離子遷移數(shù)應(yīng)接近于1;

　　(2)電化學(xué)穩(wěn)定的電位范圍寬;必須有0～5V的電化學(xué)穩(wěn)定窗口;

　　(3)熱穩(wěn)定好，使用溫度范圍寬;

　　(4)化學(xué)性能穩(wěn)定，與電池內(nèi)集流體和活性物質(zhì)不發(fā)生化學(xué)反應(yīng);

　　(5)安全低毒，最好能夠生物降解。

　　總結(jié)：影響鋰電池性能的因素有很多,諸如材料種類、正負(fù)極壓實(shí)密度、水分、涂布面密度及電解液用量等。不同的正負(fù)極材料選擇合適的電解液體系，并不能保證鋰電池具備好的電化學(xué)性能，還要根據(jù)不同正極材料需求確定恰當(dāng)?shù)碾娊庖毫俊?/span>